JP2006198910A

JP2006198910A - Image forming apparatus

Info

Publication number: JP2006198910A
Application number: JP2005013432A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Kobayashi; 勝己小林
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2005-01-21
Filing date: 2005-01-21
Publication date: 2006-08-03

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus capable of increasing a transmission speed of a data signal because the transmission speed of the data signal has not been increased and the number of signal lines has not been reduced in a conventional image forming apparatus having a recording head for ejecting a liquid droplet. <P>SOLUTION: A differential output driver 311 is used as an output driver for outputting image data of a printing controller ASIC 305 and a differential receiver 312 is mounted on each of head data reception circuits of K, C, M, Y 302k, 302c, 302m, 302y at the side of a carriage 3. An image data signal is transmitted to each of the head data reception circuits 302 at the side of the carriage 3 from the printing controller ASIC through an FFC cable 12B as a differential electric signal. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は画像形成装置に関し、特に液滴を吐出する記録ヘッドを備えた画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly to an image forming apparatus provided with a recording head for discharging droplets.

プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、プリンタ／ファックス／複写機複合機等の各種画像形成装置としては、記録液（例えばインク）の液滴を吐出する液滴吐出ヘッドで構成した記録ヘッド（印字ヘッド）をキャリッジに搭載して、このキャリッジを被記録媒体（以下「用紙」というが、材質を紙に限定するものではなく、また、記録媒体、記録紙、転写材などとも称される。）の搬送方向に対して直交する方向にシリアルスキャンさせるとともに、被記録媒体を記録幅に応じて間歇的に搬送し、搬送と記録を交互に繰り返すことによって被記録媒体に画像を形成（記録、印刷、印字、印写も同義で使用する。）するシリアル型画像形成装置、或いは、ライン型の記録ヘッドを搭載したライン型画像形成装置がある。 As various image forming apparatuses such as printers, facsimiles, copying machines, plotters, printer / fax / copier multifunction machines, etc., recording heads (printing heads) constituted by droplet discharging heads that discharge recording liquid (for example, ink) droplets are used. ) Is mounted on a carriage, and the carriage is a recording medium (hereinafter referred to as “paper”, but the material is not limited to paper, and is also referred to as recording medium, recording paper, transfer material, etc.). In addition to serial scanning in a direction orthogonal to the conveyance direction, the recording medium is intermittently conveyed according to the recording width, and an image is formed on the recording medium by repeating conveyance and recording (recording, printing, Printing and printing are also used synonymously.) There is a serial type image forming apparatus or a line type image forming apparatus equipped with a line type recording head.

このような記録ヘッドを搭載した画像形成装置において、記録ヘッドに備えられたアクチュエータ手段（例えば圧電型ヘッドでは圧電素子、サーマル型ヘッドでは発熱抵抗体、静電型ヘッドでは対向する電極）を駆動するためのデータ信号を制御部側からケーブルを介して記録ヘッド側のドライバに転送しなければならない。 In an image forming apparatus equipped with such a recording head, actuator means (for example, a piezoelectric element in a piezoelectric head, a heating resistor in a thermal head, and an opposing electrode in an electrostatic head) provided in the recording head are driven. Therefore, the data signal must be transferred from the control unit side to the driver on the recording head side via a cable.

このようデータ転送に関しては、従来、特許文献１に記載されているように、不要な電磁波妨害を防止するために低電圧差動シグナリング（ＬＶＤＳ）でプリントヘッドを制御するようにしたものがある。
特開２００２−３２６３４８号公報 With regard to such data transfer, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-260260, there is a conventional technique in which a print head is controlled by low voltage differential signaling (LVDS) in order to prevent unnecessary electromagnetic interference.
JP 2002-326348 A

また、特許文献２に記載されているように、装置間インターフェースにおいて送信する信号の周波数が２０ＭＨｚ未満の信号をＬＶＤＳ技術を利用した素子を用いて変換し、インターフェース上の物理的な信号線数を低減するようにしたものがある。
特開２００４−７２３４４号公報 Further, as described in Patent Document 2, a signal having a frequency of less than 20 MHz transmitted at the interface between devices is converted using an element using LVDS technology, and the number of physical signal lines on the interface is calculated. Some have been reduced.
JP 2004-72344 A

ところで、プリンタなど画像形成装置において、高画質化、高速化を進めるためには、制御部側から記録ヘッド側へのデータ転送量を増加し、転送速度も高速化をしなければならない。一般的なインクジェット記録装置では、キャリッジは主走査方向に移動される可動ユニットであるため、キャリッジ側と制御部側との間のデータ転送はフレキシブルなハーネスを使用することになり、このようなハーネスを使用したデータ転送で種々の問題が生じる。 By the way, in an image forming apparatus such as a printer, in order to improve image quality and speed, it is necessary to increase the data transfer amount from the control unit side to the recording head side and to increase the transfer speed. In a general ink jet recording apparatus, since the carriage is a movable unit that is moved in the main scanning direction, a flexible harness is used for data transfer between the carriage side and the control unit side. Various problems occur in data transfer using the.

例えば、ハーネス自体がアンテナとなりやすく不要輻射が発生し易く、また、外部からのノイズの影響も受けやすい。さらに、ヘッドを駆動させるための電圧レベルの高い信号と同じ経路でハーネスを這いまわすことになるので、クロストークノイズも発生することになる。 For example, the harness itself is likely to be an antenna, and unnecessary radiation is easily generated, and is also easily affected by external noise. Further, since the harness is wound around the same path as a signal having a high voltage level for driving the head, crosstalk noise is also generated.

また、高画質化を進める上で、画像データ信号、印字制御信号はそれぞれ増え、それに伴いハーネスが増えてしまうことになる。ハーネスが増えることにより、上述したノイズの問題は更に大きくなり、ハーネスが増えることによってコストも高くなる。しかも、キャリッジに接続されるハーネスが増えると、キャリッジを動作させるときのメカ的な負荷となり、キャリッジを駆動するモータの性能アップも必要になる。さらにまた、高速化を図る上で、ハーネスを介して転送される信号のスピードもアップすることになり、波形の歪みが発生することになる。 Further, as image quality is improved, the number of image data signals and print control signals increases, and the number of harnesses increases accordingly. As the number of harnesses increases, the above-described noise problem is further increased, and as the number of harnesses increases, the cost increases. In addition, when the number of harnesses connected to the carriage increases, it becomes a mechanical load when operating the carriage, and the performance of the motor that drives the carriage needs to be improved. Furthermore, in order to increase the speed, the speed of the signal transferred through the harness is also increased, and waveform distortion occurs.

そこで、従来のように、上述した特許文献１のように不要な電磁波妨害を防止するために低電圧差動シグナリング（ＬＶＤＳ）でデータ信号を転送してプリントヘッドを制御することが考えられる。 Therefore, as in the prior art, it is conceivable to control the print head by transferring a data signal by low voltage differential signaling (LVDS) in order to prevent unnecessary electromagnetic interference as in Patent Document 1 described above.

しかしながら、特許文献１に記載の画像形成装置にあってはＬＶＤＳを電磁波妨害の防止のために使用しており、また、特許文献２に記載のデータ伝送システムでは装置間のデータ伝送にＬＶＤＳ技術を使用しているだけであるので、液滴を吐出する記録ヘッドを備える画像形成装置におけるデータ信号の転送速度の高速化、信号線数の低減化を図るまでには至っていない。 However, the image forming apparatus described in Patent Document 1 uses LVDS for prevention of electromagnetic interference, and the data transmission system described in Patent Document 2 uses LVDS technology for data transmission between apparatuses. Since it is only used, it has not yet been achieved to increase the data signal transfer speed and reduce the number of signal lines in an image forming apparatus equipped with a recording head for discharging droplets.

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、データ信号の転送速度の高速化を図った画像形成装置を提供することを目的とする。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides an image forming apparatus in which a data signal transfer speed is increased.

上記の課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、ケーブルを介して伝送されるデータ信号が転送速度を高速化する差動の電気信号である構成としたものである。 In order to solve the above problems, an image forming apparatus according to the present invention is configured such that a data signal transmitted via a cable is a differential electrical signal that increases the transfer speed.

ここで、ケーブルを介して伝送するデータ信号がパラレル−シリアル変換を行なった信号であることが好ましく、この場合、データ信号が低電圧差動信号であることが好ましい。 Here, the data signal transmitted via the cable is preferably a signal subjected to parallel-serial conversion. In this case, the data signal is preferably a low-voltage differential signal.

本発明に係る画像形成装置によれば、ケーブルを介して伝送されるデータ信号が転送速度を高速化するための差動の電気信号であるので、データ信号の転送速度が高速になる。 According to the image forming apparatus of the present invention, since the data signal transmitted via the cable is a differential electrical signal for increasing the transfer speed, the data signal transfer speed is increased.

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。先ず、本発明に係る画像形成装置の機構部の一例について図１及び図３を参照して説明する。図１は同機構部の全体構成を説明する側面説明図、図２は同機構部の平面説明図である。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. First, an example of a mechanism part of the image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is an explanatory side view for explaining the overall structure of the mechanism section, and FIG. 2 is a plan explanatory view of the mechanism section.

この画像形成装置は、フレーム１を構成する左右の側板１Ａ、１Ｂに横架したガイド部材であるガイドロッド２とステー３とでキャリッジ４を主走査方向に摺動自在に保持し、主走査モータ５によって駆動プーリ６Ａと従動プーリ６Ｂ間に架け渡したタイミングベルト７を介して図２で矢示方向（主走査方向）に移動走査する。 In this image forming apparatus, a carriage 4 is slidably held in a main scanning direction by a guide rod 2 and a stay 3 which are guide members horizontally mounted on left and right side plates 1A and 1B constituting a frame 1, and a main scanning motor. 5 is moved and scanned in the direction indicated by the arrow (main scanning direction) in FIG. 2 via the timing belt 7 spanned between the driving pulley 6A and the driven pulley 6B.

このキャリッジ４には、例えばイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出する４個の液滴吐出ヘッド１１ｋ、１１ｃ、１１ｍ、１１ｙからなる記録ヘッド１１を複数のインク吐出口（ノズル）を形成したノズル面１１ａのノズル列を主走査方向と直交する方向（副走査方向）に配列し、インク吐出方向を下方に向けて装着している。なお、ここでは独立した液滴吐出ヘッドを用いているが、各色の記録液の液滴を吐出する複数のノズル列を有する１又は複数のヘッドを用いる構成とすることもできる。また、色の数及び配列順序はこれに限るものではない。 The carriage 4 includes, for example, four droplet ejection heads 11k, 11c, 11m, and 11y that eject ink droplets of each color of yellow (Y), cyan (C), magenta (M), and black (Bk). The recording head 11 is mounted with the nozzle row of the nozzle surface 11a on which a plurality of ink discharge ports (nozzles) are formed arranged in a direction (sub-scanning direction) orthogonal to the main scanning direction, and the ink discharging direction is directed downward. . Although an independent droplet discharge head is used here, a configuration in which one or a plurality of heads having a plurality of nozzle rows that discharge droplets of recording liquid of each color can be used. Further, the number of colors and the arrangement order are not limited to this.

ここでは、記録ヘッド１１は上述したように各色の液滴を吐出する別個の４個のヘッド１１ｋ、１１ｃ、１１ｍ、１１ｙで構成し、各ヘッド１１ｋ、１１ｃ、１１ｍ、１１ｙには図３に示すようにそれぞれ液滴を吐出する複数のノズルｎを並べて配置してなるノズル列を２列（各ノズル列をノズル列ＮＡ、ＮＢとする。）有する構成としている。これに限らず、図４に示すように、１つの記録ヘッド１１に、各色の液滴を吐出するそれぞれ２列のノズル列１１ｋＡ、１１ｋＢ、１１ｃＡ、１１ｃＢ、１１ｍＡ、１１ｍＢ、１１ｙＡ、１１ｙＢを配置した構成することもできるし、ブラックインクを吐出する１又は複数のノズル列を有するヘッドと、カラーインクを吐出する各色で１又は複数のノズル列を有するヘッドとで構成することもできる。 Here, as described above, the recording head 11 is composed of four separate heads 11k, 11c, 11m, and 11y that discharge droplets of the respective colors, and the heads 11k, 11c, 11m, and 11y are shown in FIG. As described above, the nozzle array is formed by arranging two nozzles n for discharging droplets side by side (each nozzle array is referred to as nozzle arrays NA and NB). Not limited to this, as shown in FIG. 4, two nozzle rows 11 kA, 11 kB, 11 cA, 11 cB, 11 mA, 11 mB, 11 yA, and 11 yB that discharge droplets of each color are arranged in one recording head 11. It can also be constituted by a head having one or a plurality of nozzle rows that eject black ink and a head having one or a plurality of nozzle rows for each color that ejects color ink.

記録ヘッド１１を構成するインクジェットヘッドとしては、圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどを、液滴を吐出するための圧力を発生する圧力発生手段として備えたものなどを使用できる。 As an inkjet head constituting the recording head 11, a piezoelectric actuator such as a piezoelectric element, a thermal actuator that uses a phase change caused by film boiling of a liquid using an electrothermal transducer such as a heating resistor, and a metal phase change caused by a temperature change. It is possible to use a shape memory alloy actuator to be used, an electrostatic actuator using an electrostatic force, or the like provided as pressure generating means for generating a pressure for discharging a droplet.

この記録ヘッド１１にはドライバＩＣを搭載し、図示しない制御部との間でハーネス（フレキシブルフラットケーブル：ＦＦＣ）１２を介して接続している。 A driver IC is mounted on the recording head 11 and connected to a control unit (not shown) via a harness (flexible flat cable: FFC) 12.

また、キャリッジ４には、記録ヘッド１１に各色のインクを供給するための各色のサブタンク１５を搭載している。この各色のサブタンク１５には各色のインク供給チューブ１６を介して、カートリッジ装填部９に装着された各色のインクカートリッジ１０から各色のインクが補充供給される。なお、このカートリッジ装填９にはインクカートリッジ１０内のインクを送液するための供給ポンプユニット１７が設けられ、また、インク供給チューブ１６は這い回しの途中でフレーム１を構成する後板１Ｃに係止部材１８にて保持されている。 In addition, the carriage 4 is equipped with a sub tank 15 for each color for supplying ink of each color to the recording head 11. Each color sub-tank 15 is supplementarily supplied with ink of each color from the ink cartridge 10 of each color mounted in the cartridge loading unit 9 via the ink supply tube 16 of each color. The cartridge loading 9 is provided with a supply pump unit 17 for feeding ink in the ink cartridge 10, and the ink supply tube 16 is engaged with the rear plate 1C constituting the frame 1 in the middle of turning. It is held by a stop member 18.

一方、給紙トレイ２０の用紙積載部（圧板）２１上に積載した用紙２２を給紙するための給紙部として、用紙積載部２１から用紙２２を１枚ずつ分離給送する半月コロ（給紙コロ）２３及び給紙コロ２３に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド２４を備え、この分離パッド２４は給紙コロ２３側に付勢されている。 On the other hand, as a paper feed unit for feeding the paper 22 stacked on the paper stacking unit (pressure plate) 21 of the paper feed tray 20, a half-moon roller (feed) that separates and feeds the paper 22 one by one from the paper stacking unit 21. A separation pad 24 made of a material having a large friction coefficient is provided opposite to the sheet roller 23 and the sheet feeding roller 23, and the separation pad 24 is biased toward the sheet feeding roller 23 side.

そして、この給紙部から給紙された用紙２２を記録ヘッド１１の下方側に送り込むために、用紙２２を案内するガイド部材２５と、カウンタローラ２６と、搬送ガイド部材２７と、先端加圧コロ２９を有する押さえ部材２８とを備えるとともに、給送された用紙２２を静電吸着して記録ヘッド１１に対向する位置で搬送するための搬送手段である搬送ベルト３１を備えている。 In order to feed the paper 22 fed from the paper feeding unit to the lower side of the recording head 11, a guide member 25 for guiding the paper 22, a counter roller 26, a conveyance guide member 27, and a tip pressure roller. And a holding belt 28 as a conveying means for electrostatically attracting the fed paper 22 and conveying it at a position facing the recording head 11.

この搬送ベルト３１は、無端状ベルトであり、搬送ローラ３２とテンションローラ３３との間に掛け渡されて、ベルト搬送方向（副走査方向）に周回するように構成し、周回移動しながら帯電ローラ３４によって帯電（電荷付与）される。 The conveyance belt 31 is an endless belt, is configured to wrap around the conveyance roller 32 and the tension roller 33 and circulate in the belt conveyance direction (sub-scanning direction). 34 is charged (charged).

この搬送ベルト３１としては、１層構造のベルトでも良く、又は複層（２層以上の）構造のベルトでもよい。１層構造の搬送ベルト３１の場合には、用紙３２や帯電ロー３４に接触するので、層全体を絶縁材料で形成している。また、複層構造の搬送ベルト３１の場合には、用紙２２や帯電ローラ３４に接触する側は絶縁層で形成し、用紙２２や帯電ローラ３４と接触しない側は導電層で形成することが好ましい。 The transport belt 31 may be a single-layer belt or a multi-layer (two or more layers) belt. In the case of the conveyance belt 31 having a one-layer structure, the entire layer is formed of an insulating material because it contacts the paper 32 and the charging row 34. In the case of the transport belt 31 having a multi-layer structure, the side that contacts the paper 22 and the charging roller 34 is preferably formed of an insulating layer, and the side that does not contact the paper 22 and the charging roller 34 is preferably formed of a conductive layer. .

１層構造の搬送ベルト３１を形成する絶縁材料や複層構造の搬送ベルト３１の絶縁層を形成する絶縁材料としては、例えばＰＥＴ、ＰＥＩ、ＰＶＤＦ、ＰＣ、ＥＴＦＥ、ＰＴＦＥなどの樹脂又はエラストマーで導電制御材を含まない材料であることが好ましく、体積抵抗率は１０^１２Ωｃｍ以上、好ましくは１０^１５Ωｃｍなるように形成する。また、複層構造の搬送ベルト３１の導電層を形成する材料としては、上記樹脂やエラストマーにカーボンを含有させて体積抵抗率が１０^５〜１０^７Ωｃｍとなるように形成することが好ましい。 As an insulating material for forming the transport belt 31 having a single layer structure and an insulating material for forming the insulating layer of the transport belt 31 having a multi-layer structure, for example, a conductive material such as PET, PEI, PVDF, PC, ETFE, or PTFE is used. It is preferable that the material does not contain a control material, and the volume resistivity is 10 ¹² Ωcm or more, preferably 10 ¹⁵ Ωcm. In addition, as a material for forming the conductive layer of the transport belt 31 having a multilayer structure, it is preferable that the resin or elastomer contains carbon and has a volume resistivity of 10 ⁵ to 10 ⁷ Ωcm.

帯電ローラ３４は、搬送ベルト３１の表層をなす絶縁層（複層構造のベルトの場合）に接触し、搬送ベルト３１の回動に従動して回転するように配置され、軸の両端に加圧力をかけている。この帯電ローラ３４は、体積抵抗率が１０^６〜１０^９Ω／□の導電性部材で形成している。この帯電ローラ３４には、後述するように、ＡＣバイアス供給部（高圧電源）から例えば２ｋＶの正負極のＡＣバイアス（高電圧）が印加される。このＡＣバイアスは、正弦波や三角波でもよいが、方形波の方がより好ましい。 The charging roller 34 is arranged so as to come into contact with an insulating layer (in the case of a multilayer belt) forming the surface layer of the transport belt 31 and to rotate following the rotation of the transport belt 31, and to apply pressure to both ends of the shaft. It is over. The charging roller 34 is formed of a conductive member having a volume resistivity of 10 ⁶ to 10 ⁹ Ω / □. As will be described later, for example, 2 kV positive and negative AC bias (high voltage) is applied to the charging roller 34 from an AC bias supply unit (high voltage power supply). The AC bias may be a sine wave or a triangular wave, but a square wave is more preferable.

また、搬送ベルト３１の裏側には、記録ヘッド１１による印写領域に対応してガイド部材３５を配置している。このガイド部材３５は、上面が搬送ベルト３１を支持する２つのローラ（搬送ローラ３２とテンションローラ３３）の接線よりも記録ヘッド１１側に突出させることで搬送ベルト３１の高精度な平面性を維持するようにしている。 In addition, a guide member 35 is disposed on the back side of the conveyance belt 31 so as to correspond to a printing area by the recording head 11. The guide member 35 has an upper surface that protrudes toward the recording head 11 from the tangent line of the two rollers (the conveyance roller 32 and the tension roller 33) that support the conveyance belt 31, thereby maintaining high-precision flatness of the conveyance belt 31. Like to do.

この搬送ベルト３１は、副走査モータ３６によって駆動ベルト３７及びタイミングローラ３８を介して搬送ローラ３２が回転駆動されることによって図２のベルト搬送方向に周回移動する。なお、図示しないが、搬送ローラ３２の軸には、スリットを形成したエンコーダホイールを取り付け、このエンコーダホイールのスリットを検知する透過型フォトセンサを設けて、これらのエンコーダホイール及びフォトセンサによってホイールエンコーダを構成している。 The transport belt 31 rotates in the belt transport direction of FIG. 2 when the transport roller 32 is rotationally driven by the sub-scanning motor 36 via the drive belt 37 and the timing roller 38. Although not shown, an encoder wheel having a slit is attached to the shaft of the conveying roller 32, and a transmission type photosensor for detecting the slit of the encoder wheel is provided, and the wheel encoder is configured by the encoder wheel and the photosensor. It is composed.

さらに、記録ヘッド１１で記録された用紙２２を排紙トレイ４０に排紙するための排紙部として、搬送ベルト３１から用紙２２を分離するための分離爪４１と、排紙ローラ４２及び排紙コロ４３とを備えている。 Further, as a paper discharge unit for discharging the paper 22 recorded by the recording head 11 to the paper discharge tray 40, a separation claw 41 for separating the paper 22 from the transport belt 31, a paper discharge roller 42, and paper discharge The roller 43 is provided.

また、装置本体１の背面部には両面ユニット５１が着脱自在に装着されている。この両面ユニット５１は搬送ベルト３１の逆方向回転で戻される用紙２２を取り込んで反転させて再度カウンタローラ２６と搬送ベルト３１との間に給紙する。また、この両面ユニット５１の上面は手差しトレイ５２としている。 A duplex unit 51 is detachably mounted on the back surface of the apparatus body 1. The duplex unit 51 takes in the paper 22 returned by the reverse rotation of the transport belt 31, reverses it, and feeds it again between the counter roller 26 and the transport belt 31. The upper surface of the duplex unit 51 is a manual feed tray 52.

さらに、キャリッジ４の走査方向一方側の非印字領域には、記録ヘッド１１のノズルの状態を維持し、回復するための維持回復機構６１を配置している。この維持回復機構６１には、記録ヘッド１１の各ノズル面１１ａをキャピングするための各キャップ部材（以下「キャップ」という。）６２ａ〜６２ｄ（区別しないときは「キャップ６２」という。）と、ノズル面１１ａをワイピングするためのブレード部材であるワイパーブレード６３と、増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け６４などを備えている。ここでは、キャップ６２ａを吸引及び保湿用キャップとし、他のキャップ６２ｂ〜６２ｄは保湿用キャップとしている。 Further, a maintenance / recovery mechanism 61 for maintaining and recovering the state of the nozzles of the recording head 11 is disposed in a non-printing area on one side in the scanning direction of the carriage 4. The maintenance / recovery mechanism 61 includes cap members (hereinafter referred to as “caps”) 62 a to 62 d (hereinafter referred to as “caps 62” when not distinguished) and nozzles for capping the nozzle surfaces 11 a of the recording head 11. A wiper blade 63 that is a blade member for wiping the surface 11a, an empty discharge receiver 64 that receives liquid droplets when performing an empty discharge for discharging liquid droplets that do not contribute to recording in order to discharge the thickened recording liquid, and the like It has. Here, the cap 62a is a suction and moisture retention cap, and the other caps 62b to 62d are moisture retention caps.

また、キャリッジ４の走査方向他方側の非印字領域には、記録中などに増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け６８を配置し、この空吐出受け６８には記録ヘッド１１のノズル列方向に沿った開口６９などを備えている。 Further, in the non-printing area on the other side of the scanning direction of the carriage 4, there is an empty space for receiving a liquid droplet when performing an empty discharge for discharging a liquid droplet that does not contribute to recording in order to discharge the recording liquid thickened during recording or the like. A discharge receiver 68 is disposed, and the idle discharge receiver 68 is provided with an opening 69 along the nozzle row direction of the recording head 11.

また、図１に示すように、キャリッジ４には用紙２２の有無を検知するための媒体検知手段である赤外線センサ（センサの種類は、赤外線センサに限定するものではない。）からなる濃度センサ７１を設けている。また、この濃度センサ７１はキャリッジ４がホーム位置にあるときに記録領域（画像形成領域）側（搬送ベルト３１側）に位置する側で、記録ヘッド１１よりも用紙搬送方向上流側に設けている。 Further, as shown in FIG. 1, a density sensor 71 including an infrared sensor (a type of sensor is not limited to the infrared sensor) which is a medium detecting unit for detecting the presence or absence of the paper 22 in the carriage 4. Is provided. The density sensor 71 is provided on the recording area (image forming area) side (conveying belt 31 side) side of the carriage 4 at the home position and upstream of the recording head 11 in the paper conveying direction. .

さらに、キャリッジ４の前方側には、スリットを形成したエンコーダスケール７２を主走査方向に沿って設け、キャリッジ４の前面側にはエンコーダスケール７２のスリットを検出する透過型フォトセンサからなるエンコーダセンサ７３を設け、これらによって、キャリッジ４の主走査方向位置を検知するためのリニアエンコーダ７４を構成している。 Further, an encoder scale 72 having slits is provided on the front side of the carriage 4 along the main scanning direction, and an encoder sensor 73 including a transmission type photosensor for detecting the slits of the encoder scale 72 is provided on the front side of the carriage 4. These components constitute a linear encoder 74 for detecting the position of the carriage 4 in the main scanning direction.

次に、この画像形成装置における記録ヘッドを構成する液滴吐出ヘッドの一例について図５及び図６を参照して説明する。なお、図５は同ヘッドの液室長手方向に沿う断面説明図、図６は同ヘッドの液室短手方向（ノズルの並び方向）の断面説明図である。 Next, an example of a droplet discharge head constituting the recording head in this image forming apparatus will be described with reference to FIGS. 5 is a cross-sectional explanatory view along the longitudinal direction of the liquid chamber of the head, and FIG. 6 is a cross-sectional explanatory view of the head along the lateral direction of the liquid chamber (nozzle arrangement direction).

この液滴吐出ヘッドは、例えば単結晶シリコン基板を異方性エッチングして形成した流路板１０１と、この流路板１０１の下面に接合した例えばニッケル電鋳で形成した振動板１０２と、流路板１０１の上面に接合したノズル板１０３とを接合して積層し、これらによって液滴（インク滴）を吐出するノズル１０４が連通する流路であるノズル連通路１０５及び液室１０６、液室１０６にインクを供給するための共通液室１０８に連通するインク供給口１０９などを形成している。 The droplet discharge head includes a flow channel plate 101 formed by anisotropic etching of a single crystal silicon substrate, a vibration plate 102 formed by nickel electroforming, for example, bonded to the lower surface of the flow channel plate 101, and a flow plate. A nozzle plate 103 bonded to the upper surface of the path plate 101 is bonded and stacked, and a nozzle communication path 105, a liquid chamber 106, and a liquid chamber, which are channels through which the nozzles 104 that discharge liquid droplets (ink droplets) communicate with each other. An ink supply port 109 communicating with a common liquid chamber 108 for supplying ink to 106 is formed.

また、振動板１０２を変形させて液室１０６内のインクを加圧するための圧力発生手段（アクチュエータ手段）である電気機械変換素子としての２列（図６では１列のみ図示）の積層型圧電素子１２１と、この圧電素子１２１を接合固定するベース基板１２２とを備えている。なお、圧電素子１２１の間には支柱部１２３を設けている。この支柱部１２３は圧電素子部材を分割加工することで圧電素子１２１と同時に形成した部分であるが、駆動電圧を印加しないので単なる支柱となる。 In addition, two rows (only one row is shown in FIG. 6) of stacked piezoelectric elements as electromechanical conversion elements that are pressure generating means (actuator means) for pressurizing ink in the liquid chamber 106 by deforming the diaphragm 102. An element 121 and a base substrate 122 to which the piezoelectric element 121 is bonded and fixed are provided. Note that a column portion 123 is provided between the piezoelectric elements 121. This support portion 123 is a portion formed simultaneously with the piezoelectric element 121 by dividing and processing the piezoelectric element member. However, since the drive voltage is not applied, the support portion 123 becomes a simple support.

また、圧電素子１２１には図示しない駆動回路（駆動ＩＣ）を搭載したＦＦ１２を接続している。 Further, the piezoelectric element 121 is connected to an FF 12 equipped with a drive circuit (drive IC) (not shown).

そして、振動板１０２の周縁部をフレーム部材１３０に接合し、このフレーム部材１３０には、圧電素子１２１及びベース基板１２２などで構成されるアクチュエータユニットを収納する貫通部１３１及び共通液室１０８となる凹部、この共通液室１０８に外部からインクを供給するためのインク供給穴１３２を形成している。このフレーム部材１３０は、例えばエポキシ系樹脂などの熱硬化性樹脂或いはポリフェニレンサルファイトで射出成形により形成している。 The peripheral edge of the diaphragm 102 is joined to a frame member 130, and the frame member 130 serves as a through-hole 131 and a common liquid chamber 108 that house an actuator unit composed of the piezoelectric element 121 and the base substrate 122. A recess and an ink supply hole 132 for supplying ink from the outside to the common liquid chamber 108 are formed. The frame member 130 is formed by injection molding with a thermosetting resin such as an epoxy resin or polyphenylene sulfite, for example.

ここで、流路板１０１は、例えば結晶面方位（１１０）の単結晶シリコン基板を水酸化カリウム水溶液（ＫＯＨ）などのアルカリ性エッチング液を用いて異方性エッチングすることで、ノズル連通路１０５、液室１０６となる凹部や穴部を形成したものであるが、単結晶シリコン基板に限られるものではなく、その他のステンレス基板や感光性樹脂などを用いることもできる。 Here, the flow path plate 101 is formed by, for example, subjecting the single crystal silicon substrate having a crystal plane orientation (110) to anisotropic etching using an alkaline etching solution such as an aqueous potassium hydroxide solution (KOH), so that the nozzle communication path 105, Although a recess or a hole serving as the liquid chamber 106 is formed, the invention is not limited to a single crystal silicon substrate, and other stainless steel substrates, photosensitive resins, and the like can also be used.

振動板１０２は、ニッケルの金属プレートから形成したもので、例えばエレクトロフォーミング法（電鋳法）で作製しているが、この他、金属板や金属と樹脂板との接合部材などを用いることもできる。この振動板１０２に圧電素子１２１及び支柱部１２３を接着剤接合し、更にフレーム部材１３０を接着剤接合している。 The vibration plate 102 is formed from a nickel metal plate, and is manufactured by, for example, an electroforming method (electroforming method). Alternatively, a metal plate or a joining member between a metal and a resin plate may be used. it can. The piezoelectric element 121 and the support post 123 are bonded to the diaphragm 102 with an adhesive, and the frame member 130 is further bonded with an adhesive.

ノズル板１０３は各液室１０６に対応して直径１０〜３０μｍのノズル１０４を形成し、流路板１０１に接着剤接合している。このノズル板１０３は、金属部材からなるノズル形成部材の表面に所要の層を介して最表面に撥水層を形成したものである。なお、このノズル板１０３の表面が前述したノズル面３４ａとなる。 The nozzle plate 103 forms a nozzle 104 having a diameter of 10 to 30 μm corresponding to each liquid chamber 106 and is bonded to the flow path plate 101 with an adhesive. The nozzle plate 103 is formed by forming a water repellent layer on the outermost surface of a nozzle forming member made of a metal member via a required layer. The surface of the nozzle plate 103 is the nozzle surface 34a described above.

圧電素子１２１は、圧電材料１５１と内部電極１５２とを交互に積層した積層型圧電素子（ここではＰＺＴ）である。この圧電素子１２１の交互に異なる端面に引き出された各内部電極１５２には個別電極１５３及び共通電極１５４が接続されている。なお、この実施形態では、圧電素子１２１の圧電方向としてｄ３３方向の変位を用いて液室１０６内インクを加圧する構成としているが、圧電素子１２１の圧電方向としてｄ３１方向の変位を用いて加圧液室１０６内インクを加圧する構成とすることもできる。また、１つの基板１２２に１列の圧電素子１２１が設けられる構造とすることもできる。 The piezoelectric element 121 is a stacked piezoelectric element (here, PZT) in which piezoelectric materials 151 and internal electrodes 152 are alternately stacked. An individual electrode 153 and a common electrode 154 are connected to each internal electrode 152 drawn out to different end faces of the piezoelectric element 121 alternately. In this embodiment, the ink in the liquid chamber 106 is pressurized using the displacement in the d33 direction as the piezoelectric direction of the piezoelectric element 121. However, the pressure in the d31 direction is used as the piezoelectric direction of the piezoelectric element 121. The ink in the liquid chamber 106 may be pressurized. Alternatively, a structure in which one row of piezoelectric elements 121 is provided on one substrate 122 may be employed.

このように構成した液滴吐出ヘッドヘッドにおいては、例えば圧電素子１２１に印加する電圧を基準電位から下げることによって圧電素子１２１が収縮し、振動板１０２が下降して液室１０６の容積が膨張することで、液室１０６内にインクが流入し、その後圧電素子１２１に印加する電圧を上げて圧電素子１２１を積層方向に伸長させ、振動板１０２をノズル１０４方向に変形させて液室１０６の容積／体積を収縮させることにより、液室１０６内の記録液が加圧され、ノズル１０４から記録液の滴が吐出（噴射）される。 In the droplet discharge head configured as described above, for example, by lowering the voltage applied to the piezoelectric element 121 from the reference potential, the piezoelectric element 121 contracts, and the vibration plate 102 descends to expand the volume of the liquid chamber 106. As a result, the ink flows into the liquid chamber 106, and then the voltage applied to the piezoelectric element 121 is increased to extend the piezoelectric element 121 in the stacking direction, and the diaphragm 102 is deformed in the direction of the nozzle 104 to change the volume of the liquid chamber 106. / By contracting the volume, the recording liquid in the liquid chamber 106 is pressurized, and droplets of the recording liquid are ejected (jetted) from the nozzle 104.

そして、圧電素子１２１に印加する電圧を基準電位に戻すことによって振動板１０２が初期位置に復元し、液室１０６が膨張して負圧が発生するので、このとき、共通液室１０８から液室１０６内に記録液が充填される。そこで、ノズル１０４のメニスカス面の振動が減衰して安定した後、次の液滴吐出のための動作に移行する。 Then, by returning the voltage applied to the piezoelectric element 121 to the reference potential, the diaphragm 102 is restored to the initial position, and the liquid chamber 106 expands to generate a negative pressure. The recording liquid is filled in 106. Therefore, after the vibration of the meniscus surface of the nozzle 104 is attenuated and stabilized, the operation proceeds to the next droplet discharge.

なお、このヘッドの駆動方法については上記の例（引き−押し打ち）に限るものではなく、駆動波形の与えた方によって引き打ちや押し打ちなどを行なうこともできる。 Note that the driving method of the head is not limited to the above example (pulling-pushing), and it is also possible to perform striking or pushing depending on the direction to which the driving waveform is given.

以上のように構成した画像形成装置においては、給紙部から用紙２２が１枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙２２はガイド２５で案内され、搬送ベルト３１とカウンタローラ２６との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイド２７で案内されて先端加圧コロ２９で搬送ベルト３１に押し付けられ、略９０°搬送方向を転換される。 In the image forming apparatus configured as described above, the sheets 22 are separated and fed one by one from the sheet feeding unit, and the sheets 22 fed substantially vertically upward are guided by the guide 25, and the conveyance belt 31 and the counter roller 26, and the leading end is guided by a conveying guide 27 and pressed against the conveying belt 31 by a leading end pressing roller 29, and the conveying direction is changed by approximately 90 °.

このとき、後述するＡＣバイアス供給部から帯電ローラ３４に対してプラス出力とマイナス出力とが交互に繰り返すように、つまり交番する電圧が印加され、搬送ベルト３１が交番する帯電電圧パターン、すなわち、周回方向である副走査方向に、プラスとマイナスが所定の幅で帯状に交互に帯電されたものとなる。このプラス、マイナス交互に帯電した搬送ベルト３１上に用紙３２が給送されると、用紙２２が搬送ベルト３１に静電力で吸着され、搬送ベルト３１の周回移動によって用紙２２が副走査方向に搬送される。 At this time, a positive output and a negative output are alternately and repeatedly applied to the charging roller 34 from an AC bias supply unit, which will be described later, that is, an alternating voltage is applied, and a charging voltage pattern in which the conveying belt 31 alternates, that is, a loop In the sub-scanning direction, which is the direction, plus and minus are alternately charged in a band shape with a predetermined width. When the paper 32 is fed onto the conveying belt 31 that is alternately charged with plus and minus, the paper 22 is attracted to the conveying belt 31 by electrostatic force, and the paper 22 is conveyed in the sub-scanning direction by the circular movement of the conveying belt 31. Is done.

そこで、キャリッジ４を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド１１を駆動することにより、停止している用紙２２にインク滴を吐出して１行分を記録し、用紙２２を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号又は用紙２２の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙２２を排紙トレイ４０に排紙する。 Therefore, by driving the recording head 11 according to the image signal while moving the carriage 4, ink droplets are ejected onto the stopped paper 22 to record one line, and after the paper 22 is conveyed by a predetermined amount, Record the next line. Upon receiving a recording end signal or a signal that the trailing edge of the paper 22 has reached the recording area, the recording operation is finished and the paper 22 is discharged onto the paper discharge tray 40.

また、両面印刷の場合には、表面（最初に印刷する面）の記録が終了したときに、搬送ベルト３１を逆回転させることで、記録済みの用紙３２を両面給紙ユニット５１内に送り込み、用紙２２を反転させて（裏面が印刷面となる状態にして）再度カウンタローラ２６と搬送ベルト３１との間に給紙し、タイミング制御を行って、前述したと同様に搬送ベル３１で搬送して裏面に記録を行った後、排紙トレイ４０に排紙する。 In the case of double-sided printing, when recording on the front surface (surface to be printed first) is completed, the recording belt 32 is fed into the double-sided paper feeding unit 51 by rotating the conveyor belt 31 in reverse. The paper 22 is reversed (with the back surface being the printing surface), fed again between the counter roller 26 and the conveyor belt 31, controlled in timing, and conveyed by the conveyor bell 31 as described above. After recording on the back surface, the paper is discharged onto the paper discharge tray 40.

次に、この画像形成装置の制御部の概要について図７のブロック図を参照して説明する。
この制御部２００は、この装置全体の制御を司るＣＰＵ２１１と、ＣＰＵ２１１が実行するプログラム、その他の固定データを格納するＲＯＭ２０２と、画像データ等を一時格納するＲＡＭ２０３と、装置の電源が遮断されている間もデータを保持するための書き換え可能な不揮発性メモリ２０４と、画像データに対する各種信号処理、並び替え等を行う画像処理やその他装置全体を制御するための入出力信号を処理するＡＳＩＣ２０５とを備えている。 Next, an outline of the control unit of the image forming apparatus will be described with reference to the block diagram of FIG.
In the control unit 200, the CPU 211 that controls the entire apparatus, the ROM 202 that stores programs executed by the CPU 211 and other fixed data, the RAM 203 that temporarily stores image data and the like, and the power supply of the apparatus are cut off. A rewritable non-volatile memory 204 for holding data in between, an image processing for performing various signal processing and rearrangement on image data, and an ASIC 205 for processing input / output signals for controlling the entire apparatus. ing.

また、この制御部２００は、ホスト側とのデータ、信号の送受を行うためのＩ／Ｆ２０６と、記録ヘッド１１を駆動制御するためのヘッド駆動制御部２０７、キャリッジ４側に設けた記録ヘッド１１を駆動するためのヘッドドライバ（ドライバＩＣ）２０８と、主走査モータ５を駆動するための主走査モータ駆動部２１０と、副走査モータ３６を駆動するための副走査モータ駆動部２１１と、帯電ローラ３４にＡＣバイアスを供給するＡＣバイアス供給部２１２と、リニアエンコーダ７４、ホイールエンコーダ２３６からの検出パルス、環境温度を検出する温度センサ２１５からの検出信号、及びその他の各種センサからの検知信号を入力するためのＩ／Ｏ２１３などを備えている。また、この制御部２００には、この装置に必要な情報の入力及び表示を行うための操作パネル２１４が接続されている。 The control unit 200 includes an I / F 206 for transmitting and receiving data and signals to and from the host side, a head drive control unit 207 for driving and controlling the recording head 11, and the recording head 11 provided on the carriage 4 side. A head driver (driver IC) 208 for driving the main scanning motor, a main scanning motor driving unit 210 for driving the main scanning motor 5, a sub-scanning motor driving unit 211 for driving the sub-scanning motor 36, and a charging roller 34, an AC bias supply unit 212 for supplying an AC bias, a detection pulse from a linear encoder 74 and a wheel encoder 236, a detection signal from a temperature sensor 215 for detecting an environmental temperature, and detection signals from various other sensors are input. I / O 213 and the like are provided. The control unit 200 is connected to an operation panel 214 for inputting and displaying information necessary for the apparatus.

ここで、制御部２００は、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置、イメージスキャナなどの画像読み取り装置、デジタルカメラなどの撮像装置などのホスト側からの印刷データ等をケーブル或いはネットを介してＩ／Ｆ２０６で受信する。 Here, the control unit 200 transmits print data from the host side such as an information processing device such as a personal computer, an image reading device such as an image scanner, an imaging device such as a digital camera, etc. via an I / F 206 via a cable or a network. Receive.

そして、制御部２００のＣＰＵ２０１は、Ｉ／Ｆ２０６に含まれる受信バッファ内の印刷データを読み出して解析し、ＡＳＩＣ２０５にて必要な画像処理、データの並び替え処理等を行ない、この画像データをヘッド駆動制御部２０７からヘッドドライバ２０８に転送する。なお、画像出力するためのドットパターンデータの生成は、例えばＲＯＭ２０２にフォントデータを格納して行っても良いし、ホスト側のプリンタドライバで画像データをビットマップデータに展開してこの装置に転送するようにしても良い。 Then, the CPU 201 of the control unit 200 reads and analyzes the print data in the reception buffer included in the I / F 206, performs necessary image processing, data rearrangement processing, and the like in the ASIC 205, and this image data is head-driven. The data is transferred from the control unit 207 to the head driver 208. The dot pattern data for image output may be generated by storing font data in the ROM 202, for example, or the image data is developed into bitmap data by a host-side printer driver and transferred to this apparatus. You may do it.

ヘッド駆動制御部２０７は、上述した画像データをシリアルデータで転送するとともに、転送クロックをヘッドドライバ２０８に出力する以外にも、ＲＯＭ２０２に格納されてＣＰＵ２０１で読み出される駆動パルスのパターンデータをＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器及び増幅器等で構成される駆動波形生成部を含み、１の駆動パルス或いは複数の駆動パルスで構成される駆動波形をヘッドドライバ２０８に対して出力する。 The head drive control unit 207 transfers the above-described image data as serial data, and outputs the transfer clock to the head driver 208. In addition to outputting the transfer clock to the head driver 208, the head drive control unit 207 outputs drive pulse pattern data stored in the ROM 202 and read out by the CPU 201. A drive waveform generation unit including a D / A converter for conversion and an amplifier is included, and a drive waveform including one drive pulse or a plurality of drive pulses is output to the head driver 208.

ヘッドドライバ２０８は、シリアルに入力される記録ヘッド１１の１行分に相当する画像データに基づいてヘッド駆動制御２０７から与えられる駆動波形を構成する駆動パルスを選択的に記録ヘッド１１のアクチュエータ手段（前述したヘッド構成では圧電素子１２１）に対して印加することでヘッド１１を駆動する。なお、このヘッドドライバ２０８は、例えば、転送クロック信号及び画像データであるシリアルデータを入力するシフトレジスタと、シフトレジスタのレジスト値をラッチ信号でラッチするラッチ回路と、ラッチ回路の出力値をレベル変化するレベル変換回路（レベルシフタ）と、このレベルシフタでオン／オフが制御されるアナログスイッチアレイ（スイッチ手段）等を含み、アナログスイッチアレイのオン／オフを制御することでヘッド駆動制御部１０７からの駆動波形に含まれる所要の駆動パルスを選択的に記録ヘッド１１のアクチュエータ手段に印加する。 The head driver 208 selectively selects the drive pulse constituting the drive waveform supplied from the head drive control 207 based on the image data corresponding to one line of the print head 11 inputted serially (actuator means of the print head 11 ( In the head configuration described above, the head 11 is driven by being applied to the piezoelectric element 121). The head driver 208 includes, for example, a shift register for inputting a transfer clock signal and serial data as image data, a latch circuit for latching a resist value of the shift register with a latch signal, and an output value of the latch circuit changing the level. Drive from the head drive control unit 107 by controlling the on / off state of the analog switch array. A required drive pulse included in the waveform is selectively applied to the actuator means of the recording head 11.

主走査モータ駆動部２１０は、ＣＰＵ２０１側から与えられる目標値とリニアエンコーダ７４からの検出パルスをサンプリングして得られる速度検出値に基づいて制御値を算出して内部のモータドライバを介して主走査モータ５を駆動する。 The main scanning motor driving unit 210 calculates a control value based on a target value given from the CPU 201 side and a speed detection value obtained by sampling a detection pulse from the linear encoder 74, and performs main scanning via an internal motor driver. The motor 5 is driven.

同様に、副走査モータ駆動制御部２１１は、ＣＰＵ１０１側から与えられる目標値とホイールエンコーダ１３６からの検出パルスをサンプリングして得られる速度検出値に基づいて制御値を算出して内部のモータドライバを介して副走査モータ３６を駆動する。 Similarly, the sub-scanning motor drive control unit 211 calculates a control value based on a target value given from the CPU 101 side and a speed detection value obtained by sampling a detection pulse from the wheel encoder 136 to determine an internal motor driver. And the sub-scanning motor 36 is driven.

そこで、この画像形成装置におけるヘッド駆動制御部２０７からヘッドドライバ２０８に対するデータ転送に関与するヘッドデータ転送部の第１例について図８ないし図１０を参照して説明する。なお、図８はデータ転送に関与する部分のブロック説明図、図９は図８の要部ブロック説明図、図１０は他の例を示す図８の要部ブロック説明図である。 A first example of a head data transfer unit involved in data transfer from the head drive control unit 207 to the head driver 208 in this image forming apparatus will be described with reference to FIGS. 8 is a block diagram for explaining a portion related to data transfer, FIG. 9 is a block diagram for explaining a main part of FIG. 8, and FIG. 10 is a block diagram for explaining a main part of FIG.

キャリッジ３側のヘッドドライバ２０８は、ヘッド１１ｋ、１１ｃ、１１ｍ、１１ｙの各圧電素子１２１に対する駆動信号を入力するためのＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙヘッド圧電素子駆動信号入力回路３０１ｋ，３０１ｃ，３０１ｍ，３０１ｙと、ヘッド１１ｋ、１１ｃ、１１ｍ、１１ｙの各ノズル列ＮＡ、ＮＢに対する画像データ信号を受信するためのＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙヘッドデータ受信回路３０２ｋ，３０２ｃ，３０２ｍ，３０２ｙ（区別しないときは「ヘッドデータ受信回路」という。）と、ヘッド１１ｋ、１１ｃ、１１ｍ、１１ｙのすべてに共通する共通タイミング信号を入力するための全ヘッド共通タイミング信号入力回路３０３などとを備えている。 The head driver 208 on the carriage 3 side is a K, C, M, Y head piezoelectric element drive signal input circuit 301k, 301c, 301m, for inputting drive signals to the piezoelectric elements 121 of the heads 11k, 11c, 11m, 11y. 301y and K, C, M, Y head data receiving circuits 302k, 302c, 302m, 302y for receiving image data signals for the nozzle arrays NA, NB of the heads 11k, 11c, 11m, 11y (when not distinguished) And a head common timing signal input circuit 303 for inputting a common timing signal common to all of the heads 11k, 11c, 11m, and 11y.

また、ここでは、制御部２００のうちのＡＳＩＣ２０５及びヘッド駆動制御部２０８で印字制御ＡＳＩＣ３０５を構成し、この印字制御ＡＳＩＣ３０５を画像処理ボード３０６上に実装している。 Here, the print control ASIC 305 is configured by the ASIC 205 and the head drive control unit 208 of the control unit 200, and the print control ASIC 305 is mounted on the image processing board 306.

そして、印字制御ＡＳＩＣ３０５の駆動波形生成部で生成した圧電素子駆動信号は、画像処理ボード３０６上に実装した電圧増幅回路３０７及び電流増幅回路３０８で電圧、電流増幅を行った後、ＦＦＣ１２を構成するＦＦＣ１２Ａを介して、キャリッジ３側のＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙヘッド圧電素子駆動信号入力回路３０１ｋ，３０１ｃ，３０１ｍ，３０１ｙにそれぞれ転送する。 The piezoelectric element drive signal generated by the drive waveform generation unit of the print control ASIC 305 is subjected to voltage and current amplification by the voltage amplification circuit 307 and the current amplification circuit 308 mounted on the image processing board 306, and then constitutes the FFC 12. The signals are transferred to the K, C, M, and Y head piezoelectric element drive signal input circuits 301k, 301c, 301m, and 301y on the carriage 3 side via the FFC 12A.

また、印字制御ＡＳＩＣ３０５の画像データ生成部では、ヘッド１１ｋ、１１ｃ、１１ｍ、１１ｙの各ノズル列ＮＡ、ＮＢに対するＫヘッドＡ列画像データ、ＫヘッドＢ列画像データ、ＣヘッドＡ列画像データ、ＣヘッドＢ列画像データ、ＭヘッドＡ列画像データ、ＭヘッドＢ列画像データ、ＹヘッドＡ列画像データ、ＹヘッドＢ列画像データ（データ信号、いずれも２ビットのデータとする。）を生成し、ＦＦＣ１２を構成するＦＦＣ１２Ｂを介して、キャリッジ３側のＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙヘッドデータ受信回路３０２ｋ，３０２ｃ，３０２ｍ，３０２ｙにそれぞれシリアルデータで転送する。 Further, in the image data generation unit of the print control ASIC 305, K head A row image data, K head B row image data, C head A row image data, C for the nozzle rows NA and NB of the heads 11k, 11c, 11m, and 11y. Head B row image data, M head A row image data, M head B row image data, Y head A row image data, and Y head B row image data (data signals, all of which are 2-bit data) are generated. The data is transferred as serial data to the K, C, M, and Y head data receiving circuits 302k, 302c, 302m, and 302y on the carriage 3 side via the FFC 12B constituting the FFC 12, respectively.

さらに、印字制御ＡＳＩＣ３０５のタイミング信号生成部では、基準クロック信号、取込タイミング信号、駆動信号選択信号をそれぞれ生成し、ＦＦＣ１２Ｂ（ＦＦＣ１２の残部）を介して、全ヘッド共通タイミング信号入力回路３０３に転送する。 Further, the timing signal generation unit of the print control ASIC 305 generates a reference clock signal, a capture timing signal, and a drive signal selection signal, and transfers them to the common timing signal input circuit 303 for all heads via the FFC 12B (the remainder of the FFC 12). To do.

ここで、図９に示すように、印字制御部ＡＳＩＣ３０５の画像データを出力する出力ドライバとして差動型の出力ドライバ（差動ドライバ）３１１を使用し、キャリッジ３側の各Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙヘッドデータ受信回路３０２ｋ，３０２ｃ，３０２ｍ，３０２ｙには差動レシーバ３１２を搭載している。なお、図１０に示すように、印字制御部ＡＳＩＣ３０５の外付けで差動ドライバ３１１を設ける構成とすることもできる。 Here, as shown in FIG. 9, a differential output driver (differential driver) 311 is used as an output driver for outputting the image data of the print control unit ASIC 305, and each of K, C, M, and K on the carriage 3 side is used. A differential receiver 312 is mounted on the Y head data receiving circuits 302k, 302c, 302m, and 302y. As shown in FIG. 10, a differential driver 311 may be provided externally to the print control unit ASIC 305.

このように構成したので、印字制御ＡＳＩＣ２０５からキャリッジ３側の各ヘッドデータ受信回路３０２にＦＦＣケーブル１２Ｂを介して伝送される画像データ信号は差動の電気信号として転送されることになる。 With this configuration, the image data signal transmitted from the print control ASIC 205 to each head data receiving circuit 302 on the carriage 3 side via the FFC cable 12B is transferred as a differential electrical signal.

このように、ケーブルを介して伝送されるデータ信号が転送速度を高速化するための差動の電気信号である構成とすることによって、画像処理ボード、キャリッジ間のハーネスから発生する不要輻射を低減できるとともに、外部からのノイズの影響を受けにくくなる。特に、インクジェット記録装置では、ヘッドを駆動するエネルギーの大きい信号をアサインしたケーブルと、画像データ等のＣＭＯＳ/ＴＴＬレベルの信号をアサインしたケーブルとを隣接させてレイアウトすることが多いため、従前はヘッド駆動信号が原因となるクロストークノイズが多く発生していたが、差動の電気信号にすることにより、コモンモードノイズの影響を受けなくなるとともに、伝送（転送）品質が向上し、転送速度の高速化が可能になる。 In this way, unnecessary radiation generated from the harness between the image processing board and the carriage is reduced by adopting a configuration in which the data signal transmitted via the cable is a differential electrical signal for increasing the transfer speed. It can be made less susceptible to external noise. In particular, in an inkjet recording apparatus, since a cable assigned with a signal having a large energy for driving the head and a cable assigned with a CMOS / TTL level signal such as image data are often laid out adjacent to each other, the head is conventionally used. There was a lot of crosstalk noise caused by the drive signal, but by making it a differential electrical signal, it was not affected by common mode noise, improved transmission (transfer) quality, and higher transfer speed. Can be realized.

次に、ヘッドデータ転送部の第２例について図１１を参照して説明する。なお、図１１はデータ転送に関与する部分のブロック説明図である。
ここでは、印字制御ＡＳＩＣ２０５内に、転送する画像データをパラレル−シリアル変換するパラレル−シリアル変換回路３２１を設けている。また、転送基準クロックをＮ倍するＰＬＬ３２２を設けている。 Next, a second example of the head data transfer unit will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a block diagram for explaining a portion related to data transfer.
Here, a parallel-serial conversion circuit 321 that performs parallel-serial conversion of image data to be transferred is provided in the print control ASIC 205. A PLL 322 that multiplies the transfer reference clock by N is provided.

ＰＬＬ３２２からＮ倍の基準クロックをパラレル−シリアル変換回路３２１に入力することで、画像データは元のクロック周波数のＮ分の１のシリアル信号（シリアルデータ）に変換される。 By inputting N times the reference clock from the PLL 322 to the parallel-serial conversion circuit 321, the image data is converted into a serial signal (serial data) of 1 / N of the original clock frequency.

そして、パラレル−シリアル変換回路３２１でシリアル変換されたデータ（シリアルデータ）は差動ドライバ３２３によって転送速度を高速化するための差動の電気信号（差動信号）に変換され、ＰＬＬ３２２でＮ倍された基準クロック信号（転送クロック）は差動ドライバ３２４によって差動の電気信号（差動信号）に変換された後、ＦＦＣ１２Ｂを介してキャリッジ３側の各ヘッドデータ受信回路３０２に転送される。 The data (serial data) serially converted by the parallel-serial conversion circuit 321 is converted into a differential electrical signal (differential signal) for increasing the transfer speed by the differential driver 323, and N times by the PLL 322. The reference clock signal (transfer clock) thus converted is converted into a differential electrical signal (differential signal) by the differential driver 324 and then transferred to each head data receiving circuit 302 on the carriage 3 side via the FFC 12B.

ヘッドデータ受信回路３０２は、転送されてきたシリアルデータを差動レシーバ３２５によってシングルエンドの信号に変換した後、シリアル−パラレル変換回路３２７によってパラレルのデータに変換する。このとき、転送されてきた基準クロックも差動レシーバ３２６によってシングルエンドの信号に変換した後ＰＬＬ３２８に与えて元の転送基準クロックに戻し、この基準クロックをシリアル−パラレル変換回路３２７に与えることによってシリアル−パラレル変換を行うことができる。 The head data receiving circuit 302 converts the transferred serial data into a single-ended signal by the differential receiver 325 and then converts it into parallel data by the serial-parallel conversion circuit 327. At this time, the transferred reference clock is also converted into a single-ended signal by the differential receiver 326 and then given to the PLL 328 to return to the original transfer reference clock, and this reference clock is given to the serial-parallel conversion circuit 327 to obtain a serial signal. -Parallel conversion can be performed.

このように、ケーブルを介して伝送するデータ信号をパラレル−シリアル変換を行なった信号とすることにより、信号線数を低減することができ、高画質化を達成するためのヘッド数やノズル数を増やした場合でも、信号線の増加、これに伴うノイズの発生や外部からノイズを拾う可能性を押えることができ、また、ケーブル自体のコスト増も抑えることができる。 In this way, by converting the data signal transmitted via the cable into a signal subjected to parallel-serial conversion, the number of signal lines can be reduced, and the number of heads and nozzles for achieving high image quality can be reduced. Even when the number is increased, it is possible to suppress the increase in the number of signal lines, the generation of noise accompanying this, and the possibility of picking up noise from the outside, and it is possible to suppress the cost increase of the cable itself.

次に、ヘッドデータ転送部の第３例について図１２を参照して説明する。なお、図１２はデータ転送に関与する部分のブロック説明図である。
ここでは、低電圧差動信号とするため、制御部（画像処理ボード３０６）側に、前述したシリアル−パラレル変換回路、差動ドライバ、ＰＬＬを含むＬＶＤＳトランスミッタ３３１（例えばナショナルセミコンダクタ社製のＤＳ９０ＣＲ２８５）を、キャリッジ３側に同じくパラレル−シリアル変換回路、差動ドライバ、ＰＬＬを含むＬＶＤＳレシーバ３３２（例えば同社製のＤＳ９０ＣＲ２８６）を用いるとともに、制御部（画像処理ボード３０６）側にはＬＶＤＳトランスミッタ３３１に基準クロックを与えるクロックジェネレータ３３３を設けている。 Next, a third example of the head data transfer unit will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a block diagram for explaining a part related to data transfer.
Here, an LVDS transmitter 331 (for example, DS90CR285 manufactured by National Semiconductor Co., Ltd.) including the above-described serial-parallel conversion circuit, differential driver, and PLL is provided on the control unit (image processing board 306) side in order to obtain a low-voltage differential signal. The LVDS receiver 332 (for example, DS90CR286 manufactured by the same company) including a parallel-serial conversion circuit, a differential driver, and a PLL is used on the carriage 3 side, and the LVDS transmitter 331 is used as a reference on the control unit (image processing board 306) side. A clock generator 333 that provides a clock is provided.

なお、同素子は２８ビットのＣＭＯＳ／ＴＴＬデータを４つのＬＶＤＳデータストリームに変換するものである。また、トランスミットクロックの周波数は２０ＭＨｚ〜６６ＭＨｚであり、インクジェット方式のデータ転送の基準クロックの周波数は現状２ＭＨｚ〜１２ＭＨｚ程度であるので十分な動作速度を有している。 The device converts 28-bit CMOS / TTL data into four LVDS data streams. The frequency of the transmit clock is 20 MHz to 66 MHz, and the frequency of the reference clock for ink jet data transfer is currently about 2 MHz to 12 MHz, so that the operation speed is sufficient.

このように構成したので、印字制御ＡＳＩＣ３０５から出力する画像データ及びタイミング信号用の併せて２２本の信号線はＬＶＤＳトランスミッタ３３１に入力される。このＬＶＤＳトランスミッタ３３１はクロックジェネレータ３３３から例えば６０ＭＨｚのクロックが入力され、４つのＬＶＤＳデータストリームに変換して送信をおこなう。キャリッジ３側ではＬＶＤＳレシーバ３３２で転送されてくる画像データ及び基準クロックを受信し、２２本のＣＭＯＳ／ＴＴＬレベルの信号に変換して送出する。このようにして、低電圧差動信号（ＬＶＤＳ）を用いたデータ転送が行われる。 With this configuration, the 22 signal lines for image data and timing signals output from the print control ASIC 305 are input to the LVDS transmitter 331. The LVDS transmitter 331 receives, for example, a 60 MHz clock from the clock generator 333, converts it into four LVDS data streams, and performs transmission. On the carriage 3 side, the image data and the reference clock transferred by the LVDS receiver 332 are received, converted into 22 CMOS / TTL level signals and transmitted. In this way, data transfer using the low voltage differential signal (LVDS) is performed.

このように、データ信号を低電圧差動信号（ＬＶＤＳ）とすることで、低振幅化、低消費エネルギー化を図ることができ、更なる高速化にも低ノイズで信号線数が低減されたシステムを実現することができる。また、規格化されたＬＶＤＳを使用することによって、コストの低減を図れ、Ｉ／Ｆとしても流用性の高いものとすることができる。 As described above, the data signal is a low voltage differential signal (LVDS), so that the amplitude and the energy consumption can be reduced, and the number of signal lines is reduced with low noise for further higher speed. A system can be realized. In addition, by using standardized LVDS, cost can be reduced and the I / F can be highly diverted.

本発明に係る画像形成装置の機構部の全体構成を説明する側面説明図である。1 is an explanatory side view illustrating an overall configuration of a mechanism unit of an image forming apparatus according to the present invention. 同機構部の平面説明図である。It is a plane explanatory view of the mechanism part. 同画像形成装置の記録ヘッド構成の一例を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating an example of a recording head configuration of the image forming apparatus. 同じく記録ヘッド構成の他の例を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating another example of the recording head configuration. 同じく記録ヘッド構成する液滴吐出ヘッドの一例を示す液室長手方向に沿う断面説明図である。FIG. 6 is a cross-sectional explanatory view along the longitudinal direction of the liquid chamber showing an example of a droplet discharge head that also constitutes a recording head. 同じく記録ヘッド構成する液滴吐出ヘッドの一例を示す液室短手方向に沿う断面説明図である。FIG. 5 is a cross-sectional explanatory view along the lateral direction of the liquid chamber showing an example of a droplet discharge head that also constitutes a recording head. 同画像形成装置における制御部の概要を説明するブロック説明図である。FIG. 2 is a block explanatory diagram illustrating an overview of a control unit in the image forming apparatus. 同制御部におけるヘッドデータ転送部の第１例を示すブロック説明図である。FIG. 3 is a block explanatory diagram illustrating a first example of a head data transfer unit in the control unit. 図８の印字制御ＡＳＩＣの要部ブロック説明図である。FIG. 9 is a block diagram for explaining a main part of the print control ASIC in FIG. 8. 同じく図８の印字制御ＡＳＩＣの他の構成例を示す要部ブロック説明図である。FIG. 10 is a block diagram for explaining a main part of another configuration example of the print control ASIC in FIG. 8. 同制御部におけるヘッドデータ転送部の第２例を示すブロック説明図である。It is a block explanatory view showing the 2nd example of the head data transfer part in the control part. 同制御部におけるヘッドデータ転送部の第３例を示すブロック説明図である。It is a block explanatory view showing the 3rd example of the head data transfer part in the control part.

Explanation of symbols

４…キャリッジ
５…主走査モータ
１１…記録ヘッド
１１ｋ、１１ｃ、１１ｍ、１１ｙ…ヘッド
ＮＡ、ＮＢ…ノズル列
１２…ＦＰＣケーブル
２２…被記録媒体（用紙）
３１…搬送ベルト
３２…搬送ローラ
３６…副走査モータ
１２１…圧電素子
２００…制御部
２０７…ヘッド駆動制御部
２０８…ヘッドドライバ
３０１…ヘッド圧電素子駆動信号入力回路
３０２…ヘッドデータ受信回路
３０３…共通タイミング信号受信回路
３０５…印字制御ＡＳＩＣ
３１１…差動ドライバ
３１２…差動レシーバ
３２１…パラレル−シリアル変換回路
３２２、３２８…ＰＬＬ
３２３、３２４…差動ドライバ
３２５、３２６…差動レシーバ
３３１…ＬＶＤＳトランスミッタ
３３２…ＬＶＤＳレシーバ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 4 ... Carriage 5 ... Main scanning motor 11 ... Recording head 11k, 11c, 11m, 11y ... Head NA, NB ... Nozzle row 12 ... FPC cable 22 ... Recording medium (paper)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 31 ... Conveyance belt 32 ... Conveyance roller 36 ... Sub-scanning motor 121 ... Piezoelectric element 200 ... Control part 207 ... Head drive control part 208 ... Head driver 301 ... Head piezoelectric element drive signal input circuit 302 ... Head data receiving circuit 303 ... Common timing Signal receiving circuit 305... Print control ASIC
311 ... Differential driver 312 ... Differential receiver 321 ... Parallel-serial conversion circuit 322, 328 ... PLL
323, 324 ... Differential driver 325, 326 ... Differential receiver 331 ... LVDS transmitter 332 ... LVDS receiver

Claims

In an image forming apparatus in which a recording head composed of a plurality of nozzle rows or heads and a means for transferring a data signal for driving the recording head are connected via a cable, the data is transmitted via the cable. An image forming apparatus, wherein the data signal is a differential electric signal for increasing a transfer speed.

2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the data signal transmitted through the cable is a signal subjected to parallel-serial conversion.

The image forming apparatus according to claim 2, wherein the data signal is a low-voltage differential signal.